An Introduction to the Earth-life System pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Cockell, Charles (EDT)/ Corfield, Richard/ Edwards, Neil/ Harris, Nigel

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2008-3

价格:$ 197.75

装帧:

isbn号码:9780521493918

丛书系列:

图书标签:

• 地球系统科学
• 地球生命系统
• 地质学
• 生物学
• 环境科学
• 地球化学
• 生态学
• 行星科学
• 可持续性
• 生命演化

探寻生命与地球的交织：一部未曾提及的自然史著作简介 《万象之源：地质动力、生物演化与行星生命圈的构建》 书籍主题： 本书深入剖析了地球作为一个复杂生命系统的核心机制，它跨越了地质学、生物学、化学、气候学以及天体物理学的边界，旨在构建一个统一的、动态的“行星生命圈”（Geobiosphere）模型。本书不关注某一特定学科的细枝末节，而是着重于驱动地球系统长期演化和维持生命存在的宏观过程与反馈回路。 核心论点： 生命的起源、繁盛与灭绝，并非是独立于地球物理过程的偶发事件，而是地球内部能量释放（如板块构造、火山活动）与外部能量接收（如太阳辐射）相互作用的必然结果。行星尺度的物质循环（如碳循环、水循环、氧循环）是如何被生物活动重塑，反过来又如何塑造了大气层和宜居环境的稳定性，是本书探究的焦点。 --- 第一部分：行星基石——地球的物理框架与生命起源的舞台 第一章：深部驱动力：地球的内部引擎与表层改造 本章聚焦于地球内部的热力学状态及其对地表环境的持续影响。我们将详细考察地幔对流、板块构造运动的周期性，以及这些过程如何控制了岩石圈的更新速度和长期的温室气体释放量。重点阐述了“深碳泵”的概念——即地质作用如何将碳封存至地壳深处，以及火山活动如何周期性地将其释放回大气与海洋，从而在数百万年的时间尺度上调节全球气候的“恒温器”。本书不涉及具体的岩石学分类，而是关注这些构造活动如何为生命提供化学能和矿物营养。 第二章：化学世界的炼金术：从无机物到生命基质 本章探讨了生命起源前夕的地球化学环境。我们避开对特定有机分子合成路径的详细描述，转而关注驱动化学复杂化的宏观环境：深海热液喷口、早期大气层的还原性、以及富含特定金属催化剂的原始海洋。重点分析了能量梯度（如化学势、光子流）在将简单分子组织成自我复制系统中的核心作用。强调早期地球的“宜居性窗口”是如何由地磁场强度和大气压共同决定的，而非仅仅是液态水的存在。 第三章：恒星的呼吸：太阳辐射与地球能量预算 本章将太阳系天文学知识与地球系统科学相结合。探讨太阳输出功率的微小变化如何被地球的大气层和海洋吸收、分配和储存。深入分析了米兰科维奇周期对冰盖扩张与消退的长期影响，但关注点在于这些周期如何通过改变地表反照率（Albedo）来放大或抑制气候变暖效应，而非仅是描述周期的数学模型。阐述了大气透明度（由气溶胶和云层决定）对全球能量平衡的非线性贡献。 --- 第二部分：生命的塑造者——生物圈对地球系统的反馈与重构 第四章：氧气的革命：生物代谢对行星大气的颠覆 本章详细分析了“大氧化事件”（GOE）的深远影响。这不是关于蓝藻光合作用的具体生化过程，而是将其视为一个宏大的地质驱动力：氧气从一种有害物质如何转变为生命生存的必需品，以及这种转变如何彻底终结了早期以甲烷为主的温室效应，引发了“休伦冰期”等全球性气候灾难。重点在于氧气浓度阈值如何决定了复杂多细胞生命的演化路径。 第五章：生物矿化与岩石圈的共生 本章探讨生物体如何从被动的环境接受者转变为积极的地质构造者。重点分析了生物成因的沉积物（如碳酸盐岩、硅藻土）的形成，它们如何捕获碳并将其固化到新的地层中。阐述了微生物群落在风化作用中的作用——生命如何加速了硅酸盐岩石的化学分解，从而加速了大气二氧化碳的长期移除过程。我们关注的是生物“生物工程”对地壳物质循环的贡献率。 第六章：生物地理分布与区域气候的互动 本章超越了传统的生态学范畴，将生物群落视为区域气候的调节器。例如，森林覆盖率如何影响区域蒸散量、降水模式和地表温度的昼夜变化。探讨了大规模生物迁徙（如大陆漂移后的生物地理重组）如何改变了全球碳汇的效率，以及生物多样性的丧失如何削弱了生态系统应对外部扰动的弹性。 --- 第三部分：系统的远景——稳定与灾变：宜居性的长期考验 第七章：生命圈的边界条件：行星防卫机制 本章探讨了地球系统维持长期宜居性的内在机制。除了内部的地质循环，还包括外在的保护伞——地球磁场（由地核活动产生）对太阳风的偏转，以及大气层对紫外线的有效吸收。阐述了在太阳光度持续增强的背景下，地球如何通过地质过程（如硅酸盐风化速率的增加）成功避免了失控的温室效应（Runaway Greenhouse），即所谓的“缓慢太古宙温室效应微调”。 第八章：大规模灭绝事件的系统性根源 本书将五次主要生物大灭绝视为行星系统失稳的信号，而非孤立的生物事件。着重分析了驱动这些灾变的宏观耦合事件：如大规模火山喷发导致的瞬时气候冲击（如西伯利亚暗色岩事件）、伴随的海洋缺氧事件（Anoxia），以及随之而来的生物反馈延迟效应。探讨了生命系统在达到某个临界点后，如何因一个小扰动而导致系统状态的快速、不可逆转的转变。 第九章：未来展望：人造地质圈的潜力与风险 最后一部分将视角投向当前。本书不提供具体的环境政策建议，而是从系统动态的角度审视人类活动对地球物质循环（尤其是氮、磷、碳）的干预程度。讨论了人类世（Anthropocene）作为一种新的地质驱动力，其影响的尺度和速度是否已经超越了地球系统自然反馈回路的修复能力。强调理解地球生命圈的非线性特征，是预测未来行星状态的关键。 本书的独特之处在于： 它拒绝将地质历史视为背景板，将生物演化视为前景，而是将两者视为一个互为因果的、不可分割的“地学生命共同体”（Geo-Life Entity）来进行综合研究。全书贯穿了从深海热泉到高层大气，从数十亿年前到当前时刻的动态联系，构建了一幅宏大而精密的行星生命史诗。

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